书城童书奇妙的宇宙发现
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第17章 璀灿星空探秘(3)

来自火星表面的陨石落到地球上,同样,有人认为因小行星的撞击而从地球“飞溅出去的”岩石有时也必定会到达火星。

可以想见,地球上的生命孢子本身就有可能是由火星陨石携带过来的——反之也是如此,生命孢子也可能被从地球上带到火星。阿德莱德大学的保罗戴维斯教授指出:对地球上的生命来说,火星并不是一个特别有利于生存的地方,然而,地球上发现的一些细菌物种依然能够在火星上生存下来……如果生命在以往遥远的年代里曾在火星上牢牢地扎根和发展,那么,当其生存条件逐步恶化的时候,生命也就有可能逐步地适应其更为严酷的环境。

火星上到底有没有生命?也许,直到人类的脚印踏上火星之前,它永远不会有一个明确的答案……警惕火星生命入侵地球

现在,科学家们可以确定地说,火星曾经历过水环境。要找到火星是否曾拥有生命体的答案,可能还需要很长的时间。但一些科学家发出警告说,地球必须做好预防措施,从现在起就假设火星存在生命体,并避免这种未知生命体入侵、污染地球。科学家还警告说,潜在的致命微生物可能会随着人类探测火星时取得的样本被带到地球上。据英国《泰晤士报》报道,最新一期《科学》杂志登载美国地理勘测学会科学家杰弗里卡格尔的文章说:“在决定运送火星样本到地球,甚至将人类送到火星上之前,我们必须严肃考虑,如何对我们星球上的生物进行保护。”

在同期《科学》杂志上发表的文章还包括“机遇”号火星探测器发回地球的第一份正式数据分析报告。

在过去的一百年里,人类始终没有放弃寻找火星生命。随着时间的推移,找到长相类似人类的火星叔叔的想法已经逐渐被抛弃了。但火星上曾存在细菌或其他微生物的可能性还是有的。

人类对火星的探测存在着两种危险:一方面,地球微生物有可能被带到火星,破坏火星原始环境,甚至影响未来的研究;而另夕卜一方面对人类的影响更直接,从火星上带回的微生物可能会对地球产生无法预知的影响。

当年,阿波罗登月之后,也有科学家发出过类似的警告。当时宇航员在返回地球后曾被隔离过一段时间,以检查他们是否感染了“月球虫”。检查结果,科学家并没有找到外星生物。不过,采取谨慎的态度是必需的。

火星运河之谜

运河是人工开凿的河道。如果承认火星上有运河,就等于承认火星上有智能生命存在,这无疑是一个刺激人们兴趣的问题。

最早指出火星上有运河的,是意大利天文学家斯基阿帕雷利。他在1877年,利用火星近日点与地球会合的机会,用口径24厘米的望远镜观察火星,发现在火星的圆面上有些模糊不清的直线条,这些暗线把一个个暗斑连接起来。他经过继续观察又发现,有的暗线宽达120千米,长4800千米,纵横交错,形成覆盖火星大陆的网络,并发现有两条暗线相互平行,还有季节变化。他还将自己的发现绘制成图表,公之于世。开始,斯基阿帕雷利猜测这些暗线只是连接海湾的水道,并未说明这是人工开凿的运河。但到了19世纪80年代,他的发现引起了人们的关注,有人把这些暗线说成是智能生物开凿的运河,这个人洛韦尔被斯基阿帕雷利的发现迷住了。为了观察火星,他自己出钱在亚利桑那州建了一个天文台。经过多年的观测,不但证实了斯基阿帕雷利的发现,还新发现了几百条新的河道,说火星表面像“蜘蛛网”一样。他还把自己的观测写成三本书:《火星》、《火星及其运河》、《火星——生命的住所》。他认为,因为火星表面空气非常稀薄而导致缺水,由冰雪组成的火星极冠到夏季开始融化,成为水源,火星上的水道,目的就是将极冠上的水引向干旱的热带地区,用以灌溉那里的田地。从这些水道看,都是到大陆的中央汇合在一起,显然是有目的地的,其暗斑则是绿洲。

洛韦尔的理论引起了人们的极大兴趣,很快风靡世界。但是,洛韦尔的理论也在不断地受到挑战。比如美国的巴约德就认为,火星上的暗线根本就不是直的,他们很不规则,并且是断开的。希腊的安东尼阿迪通过自己的观测,支持了巴纳德的观点,认为把火星上的暗线条说成是运河,纯粹是眼睛的错觉,“属于想象力过于丰富的人”。

由于上述观点的出现,关于火星人的神话逐渐消沉下来,美国的“水手”9号探测器进一步证明了火星运河的存在是虚假的。不过“水手”9号却有了意外的发现,那就是火星上有许多类似河床的地质构造,其位置与洛韦尔描绘的大相径庭。

有人把火星上的河床分成三类,经流河床、流出河床与侵蚀河床,与地球上的河床极为相似。他们分析,大约在很久很久以前,火星上曾经有过温暖的气候,它的上空有大气层,有降水量,保证了河流的存在。后来,“海盗”1号(1976年)不但证实了火星上运河的存在,还证实了人工建筑的存在。

也许很久以前,火星上真的曾经有过人类,可能是一场我们不知道的意外变故,使火星变成了现在这个样子。那么,火星上到底发生过什么?如果火星上有生命,他们现在在哪里?希望我们可以早日找到这个谜底。

木星有可能成为未来的太阳吗

木星是太阳系九大行星中最大的一个,它那圆圆的“大肚子”里能装下一千三百多个地球。它的分量也很重,太阳系里除太阳之外,所有的行星、卫星、小行星等大大小小的天体加在一起,还不及木星重。天文学上把木星这类巨大的行星称为“巨行星”。

有人认为,这颗行星在未来很可能改变自己的属性,成为太阳系中的“第二个太阳”,这是什么原因呢?

原来,公元前104至公元1368年间的天文观测资料表明’木星的亮度在逐渐增加。另外,根据理论计算,木星的表面温度应该是一MST,然而1974年12月“先驱者”11号飞掠木星时,却测得它的表面温度为一148弋。一般行星表面的温度是稳定的,它从太阳那儿接收的能量与它发散到宇宙空间的能量应收支平衡,但木星却支出大于收入。这说明木星内部存在着丰富的能源,它是一颗能自己发光发热的行星。

采一些科学家认为,木星内部正在像太阳那样进行热核反应,核心温度越来越高。他们还认为,太阳以太阳风的形式向外抛出的粒子,相当一部分被木星俘获木星的质量和能量因而逐渐增加,太阳却日渐衰弱。30亿年以后,太阳将像一个垂暮的老人,而木星就会像一颗新生的太阳一样,照亮茫茫的太空。

也有科学家认为,木星的体积只有太阳的千分之一,中心温度只有太阳的五百分之一,不足以产生热核反应,因此不具备成为恒星的资格。他们认为木星过剩的能量是木星形成之初从原始星云中积聚的热能。

木卫二上可能存在生命吗

1979年3月,当美国发射的“旅行者”号空间探测器飞临木星的卫星之一木卫二上空时,竞发现它的表面布满了清晰可辨的冰壳的裂纹:长达上千千米,宽数十千米,深一二百米。尤其引人注目的是,裂缝轮廓分明,具有明显的褐色。光谱分析表明,这些褐色的东西很可能是有机聚合物。

1995年12月,美国发射的木星探测器“伽利略”号进入环绕木星运行的轨道。后来,它多次掠过木卫二,向地球传送了许多有关木卫二的信息。不久前,“伽利略”号发回的最新信息令美国宇航局的科学家们欣喜若狂:木卫二厚厚的冰层下可能蕴藏着极其丰富的水,这使人们对木卫二上可能存在的生命充满了探寻的渴望。

给这种渴望以有力支持的是一项来自地球本身的发现。原来,在地球的南极圈内,有一些常年冰封的湖泊。当南极的阳光穿透厚厚的冰层照射到冰湖的最下面时,可以说已经极其微弱了。然而,当人们潜入这终年冰冷的湖底时却意外地发现那里生活着一大片蓝绿色的海藻。生命是如此顽强,这不能不让人赞叹。联想到木卫二上那些可能存在的有机物,受到的光照并不比南极的冰湖少,所以,生命在那些冰壳的裂缝处繁殖和生存是完全有可能的。

当然,木卫二上究竟有没有生命,还有待人们去进一步考察。

土卫六:40亿年前的地球

尽管卡西尼号探测器已经拍回了众多图片,但对于土卫六的点滴发现直到今天依然有着轰动效应。因为这是太阳系中,大气环境最接近地球的天体之一。近日,美国宇航局卡西尼项目小组发表报告说,卡西尼飞船上几部高科技观测仪器最新拍摄发回的土卫六图像显示,土卫六上可能存在液态海洋。这一发现使土卫六更接近40亿年前的地球,它也因此再度成为天文学界关注的焦点。大气——卫星中的异类等待千年才会下一次雨,落下的却是甲烷液滴;液态甲烷的洪流在地表冲蚀出了河流与湖泊;地表出现一180T的超低温;目力所及之处,一片荒芜景象……这就是天文学家为我们描绘的土星第一大卫星——土卫六上的情景。

不过,这还不足以说明天文学家为什么对它倾注如此大的热情——事实上,土卫六最吸引人之处在于,它与太阳系内的其他卫星不同,表面包裹着一层厚重的大气,并在大气之下孕育出一个与地球环境非常接近的土卫六环境。

作为太阳系内最重要的五大行星之一,土星已经为人类熟知。古代中国天文学家将其称为镇星,认为它具有五行之中“土”的德行。

1610年,伽利略借助自己新近改良的望远镜,观察到土星周围存在一个模糊的区域。由于.这个望远镜还相当简陋,因此,伽利略认为土星旁边伴有小型天体,导致了这一情况。1656年,荷兰天文学家克里斯蒂安惠更斯利用更加精准的望远镜,辨识出了土星球的真实面目。惠更斯还在土星环外侧观察到一个微弱的光点。因为土星的拉西文名源于萨图努斯,希腊神话中提坦神族的一员,他于是将这一光点命名为提坦。这个橙色的天体,就是土卫六。为了纪念惠更斯发现土卫六的工作,后来的土卫六探测器便以他的名字命名。

上世纪40年代,天文学家发现了围绕土卫六表面包裹着一层雾霭,因此无法观察到其表面的真实状况。这表明土卫六有着非常稠密的大气层,也是其不同于太阳系中其他卫星的。“最初,天文学家通过地面仪器发现,土卫六可能是唯一有大气的卫星。”国家天文台研究员李竞指出,早在数十年前,天文学家通过地面观测,随后有天文学家推测土卫六大气中存在着氮气及甲烷,进而认为土卫六可能会有湖泊或海洋。

“如果我们站在土卫六上,看不到蔚蓝的天空,而只能看到一个粉红色或者橙色的天空。”李竞指出土卫六大气中大量存在甲烷,这造就了它瑰丽神奇的外貌。

20世纪70年代发射上天的“先驱者”11号、“旅行者”1号和“和蔼可亲”号飞船,于1979年、1980年和1981年飞掠土星,对土星及土卫家族进行了近距离探测,得到了最初的资料。

此后,便不断有天文学家根据它们发回的图像推测,土卫六可能存在液体,甚至可能存在生命的最初痕迹。

海洋——“卡西尼”抓住了新证据

不过,也正是由于土卫六外面这厚厚的一层橙色大气,人类一直未能观察到“提坦”表面的真实面目。

1997年,美国宇航局发射的“卡西尼”号土星探测器发射升空。2004年,卡西尼顺利抵达土星,开始了为期至少4年的探索。随后,土星的信息不断地被送回地球。2006年7月22日,“卡西尼”号掠过土卫六时,传回了首批关于土卫六的雷达图像。

科学家们终于得以观察土卫六表面的湖光山色。

图像显示,土卫六北半球高纬度地区存在大量湖泊,总数超过75个。其大小从方圆2平方于米到64平方千米不等。此外,科学家还从卡西尼探测器去年10月25日发回的图像中发现,土卫六的赤道以南有一座长约150千米的山脉,山脉顶端看似白雪皑皑。不过,那山上积聚的或许并非水凝结的冰雪,而是甲烷雪或者其他有机物。

不过,更大的水域很快就进入了天文学家的视野。本月13日,美国宇航局卡西尼项目小组宣布,他们在传回的图像中发现了海洋。这些海洋位于土卫六北极附近,呈深黑色,其中最大的一片面积超过10万平方千米,向南一直延伸到土卫六北纬55°左右。研究者推算其总面积超过五大湖的总面积,与里海相当。科学家们表示,目前雷达探测到的还只是这些深黑色区域的一部分,因此现在所能探测到的还只是土卫六上“海洋”的最小面积。而且,依据现有资料,科学家们还无法确认土卫六海洋中流动的是不是液态水,但科学家认为无论是卡西尼号雷达照片显示的形状,还是明暗程度都说明,土卫六上存在着由流动液体汇成的海洋。

负责处理“卡西尼”号探测器传回的图像的美国亚利桑那大学天文学家乔纳森鲁尼表示:“我们一直怀疑土卫六表面有海洋,现在多种仪器为我们证实了这一切——我们的任务原来就是要在提坦上发现海洋或者湖泊。迄今为止我们先是发现了湖泊,现在又发现了海洋。”不过,中国天文学家指出,就此认定土卫六上有流动的海洋还为时过早。“土卫六离我们很远,探测器只是拍到了一些照片。但由于土卫六表面覆盖着浓密大气,透过大气看到的土卫六表面并不清晰。”北京天文学会秘书长、北京天文馆副研究员景海荣表示,目前还无法得出确切的答案。李竞也表示“卡西尼”每次经过土卫六都会从不同角度进行拍摄,已经获得了几十万幅图像,这些图像为我们详细描绘了土卫六表面的情况,但现在离形成确定的认识还有一定距离。

生命——液体循环孕育希望

在乔纳森鲁尼等科学家看来,关键问题在于土卫六不光是已知的唯一有大气层的卫星,还可能是第一个发现有活跃、流动的液态循环的地外天体。当然,构成这种流动循环的并非地球上常见的水。土卫六大气层主要由氮构成,科学家一直认为在土卫六上存在着由碳氢化合物构成的液体海洋。

如今,“卡西尼”号终于发现了海洋的证据。

李竞指出,由于距太阳过于遥远,土卫六的表面温度低达一180更准确的说法是一150一SOOT之间。“由于温度低,所以在土卫六上流动的不可能是水,而是某种冰点非常低的液体。”景海荣称,天文学界普遍认为这种液体是甲烷或乙院——在极低温环境中,原本以气体存在的甲烷被液化了。

李竞认为这些甲烷在土卫六地壳之下:甲烷在土卫六地壳深处温暖的水或有机物质中酝酿生成,并储存在冰沉积物中。其中一些甲烷溢散到大气层,随后以雨的形式降落回地面。随后,甲烷河流再汇聚成湖泊或海洋。与此同时,太阳紫外线和其他辐射则把另一些甲烷分子转变为更为复杂的有机合成物。